|
Spectral Graph Theory
|
- บทนำและทบทวนพีชคณิตเชิงเส้น (ณัฐวุฒิ)
- คุณสมบัติของ Eigenvalue ต่อกราฟ (ธานี,ณัฐวุฒิ)
- คุณสมบัติของ Eigenvalue ต่อกราฟ[2] (ภัทร)
- คุณสมบัติของ Eigenvalue ลำดับที่สองบนกราฟต่างๆ (ธานี)
- Cheeger Inequality (ศุภชวาล)
- การทดลอง Cheeger Inequality และ Effective Resistance (ธานี)
- Random Walks และ Psuedo Random Generator (ศุภชวาล)
- Psuedo Random Generator[2] (ภัทร)
- Coding Theory และ Expander code (ธานี)
- Expander graph from Linear coding (ภัทร)
- Chebyshev polynomial (ศุภชวาล)
- Preconditioning (ธานี)
|
|
แก้ไขกล่องนี้ • แก้ไขสารบัญ
|
บันทึกคำบรรยายวิชา Spectral graph theory นี้ เป็นบันทึกที่นิสิตเขียนขึ้น เนื้อหาโดยมากยังไม่ผ่านการตรวจสอบอย่างละเอียด การนำไปใช้ควรระมัดระวัง
ในสัปดาห์นี้ เราได้พูดถึง Courant–Fischer Theorem
Courant–Fischer Theorem
ให้ A เป็น symmetric matrix ขนาด n ที่มี eigen value
(สังเกตว่าเรียงสลับด้านกับ
ในเลคเชอร์อื่นๆ)
เราจะได้ว่า

Graphic Inequality
เป็นการเปรียบเทียบกราฟโดยให้ sense ของการ "มากกว่า" "น้อยกว่า" เหมือนการเปรียบเทียบจำนวนจริง
ให้ A เป็น matrix ใดๆ เราเขียนแทนว่า A เป็น positive semi-definite ด้วย
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
โดยนิยามดังนี้

และสำหรับ matrix A,B ใดๆ เราเขียน
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
แทน
โดยความสัมพันธ์นี้มีคุณสมบัติถ่ายทอด คือ
-
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)

ทำนองเดียวกัน สำหรับกราฟ G,H ใดๆ เราเขียน แทน
สังเกตว่า ถ้า H เป็น subgraph ของ G จะได้ว่า
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
และสำหรับจำนวนจริง c ใดๆเราเขียนแทน
หมายถึง
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
จากนิยามข้างต้น เราจะได้คุณสมบัติว่า (ในเนื้อหาครั้งนี้ไม่มีการพิสูจน์ทฤษฎีบทนี้)
Path Inequality
ให้กราฟขนาด n โหนด
แทนกราฟที่มีเส้นเชื่อมเดียว (1,n) และกราฟที่มีเส้นเชื่อม n-1 เส้น
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
ตามลำดับ
พิจารณา vector x ขนาด n ใดๆ เราต้องการจะแสดงว่า
-
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)

ให้ และนิยาม vector ขนาด n-1 เพิ่มดังนี้
และ
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
จากCauchy–Schwarz inequality ได้ว่า

ตามต้องการ
และเราจะแสดงให้เห็นว่า
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
โดยประกอบด้วยสองขั้นตอน
1.
สร้างเวคเตอร์ x โดยให้
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
จะเห็นว่า x ตั้งฉากกับ
คำนวณ
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
จาก Courant–Fischer Theorem จะเห็นว่า
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)
2.
หาค่าคงที่ c ที่
และเรารู้ว่า
จึงได้ว่า

และสำหรับ Complete binary tree ที่มีความลึก d แทนด้วย
เราจะได้ว่า
-
Wikimedia Error
Error
Too many requests (f061ab2)

โดยการใช้วิธีเดียวกับการพิสูจน์ด้านบน โดยสร้างเวคเตอร์ x ที่ x(root) = 0 และลูกฝั่งซ้ายทั้งหมดเป็น 1 ฝั่งขวาทั้งหมดเป็น -1